Równowaga Donnana (równowaga membranowa, równowaga Gibbsa-Donnana) – równowaga ustalająca się między 2 roztworami przedzielonymi membraną półprzepuszczalną. thumb|240px|Schemat równowagi Gibbsa-Donnana w błonie komórkowej, oddzielającej cytoplazmę od płynu pozakomórkowego (extracellular)
Białka nie mogą przenikać przez błony półprzepuszczalne, ponieważ są wielkocząsteczkowymi koloidami, jednak dzięki występowaniu w formie jonów (kationów lub anionów) wpływają na rozmieszczenie elektrolitów dyfundujących przez błony komórkowe. W przestrzeni oddzielonej błonami półprzepuszczalnymi, niepozwalającymi na przechodzenie np. anionów białczanowych, zasada elektroobojętności zostaje zachowana w inny sposób. Ze strony, w której znajdują się jony koloidalne, niezależnie od znaku, po tej stronie jest mniej jednoimiennych jonów elektrolitu, a więcej jonów o innym znaku, w porównaniu do roztworu po drugiej stronie błony. Zjawisko to polega więc na nierównomiernym rozmieszczeniu dyfundujących jonów elektrolitu, zależnym od stężeń jonów koloidalnych po obu stronach błony biologicznej. Odgrywa istotną rolę w procesach zachodzących w organizmach żywych. Skład elektrolitowy osocza i skład elektrolitowy przestrzeni śródmiąższowej są różne, przez stężenie jonów koloidalnych.